Biogas merupakan energi alternatif yang dapat mengurangi tingkat konsumsi bahan bakar fosil. Biogas dihasilkan dari proses degradasi anaerobik senyawa organik oleh mikroorganisme penghasil biogas. Bakteri yang terlibat pada proses pembuatan biogas dibagi menjadi dua jenis, yaitu bakteri asetogenik dan bakteri metanogenik yang mempunyai perbedaan karakteristik dalam kondisi operasi pH optimal. Sistem biodigester anaerob dua tahap dapat menciptakan kondisi operasi optimal bagi masing-masing bakteri, sehingga produksi dan kualitas biogas dapat ditingkatkan. Biodigester anaerob yang digunakan terdiri atas reaktor asetogenesis bervolume 100 liter dan reaktor metanogenesis bervolume 300 liter yang dioperasikan secara semi batch. Pembuatan biogas memerlukan bahan baku yang berfungsi sebagai substrat (penyedia nutrisi bagi mikroorganisme) dan bioaktivator (sumber mikroorganisme). Substrat yang digunakan berupa limbah cair tahu sedangkan bioaktivator yang digunakan berupa kotoran sapi dengan rasio 15% : 85%. Pengumpanan bahan baku dari biodigester asetogenesis ke biodigester metanogenesis dilakukan pada saat pH biodigester asetogenesis berada pada rentang 5-5,5. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan kualitas gas metana pada proses anaerobik dua tahap dengan adanya pembebanan normal dan pembebanan kejut terhadap produk yang dihasilkan. Pembebanan normal berlangsung pada waktu tinggal (HRT) limbah 10 hari, sedangkan pembebanan kejut dilakukan pada ½ waktu tinggal (HRT) limbah pada beban normal, yaitu 5 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas gas metana mengalami penurunan setelah dilakukan pembebanan kejut dari 69,86% menjadi 46,03%. Namun, mulai terjadi peningkatan kualitas gas metana pada run 2 hingga mencapai persentase gas metana tertinggi sebesar 76,16%. Terdapat peningkatan kualitas limbah cair tahu setelah dilakukan pengolahan anaerobik dua tahap pada saat pembebanan normal maupun pembebanan kejut. Hal ini dibuktikan dengan adanya penurunan nilai COD mencapai 77,78% pada pembebanan normal dan penurunan nilai COD mencapai 75% pada pembebanan kejut. Pembebanan kejut menyebabkan adanya akumulasi kandungan volatile fatty acid (VFA) pada biodigester metanogenesis berupa asam propionat dan asam asetat. Kata kunci: biogas, biodigester anaerob dua tahap, limbah cair tahu, bioaktivator kotoran sapi, beban normal, beban kejut.

Biogas is an alternative energy that can reduce the level consumption of fossil fuels. Biogas is produced from the anaerobic degradation process of organic compounds by biogas producing microorganisms. The bacteria involved in the biogas production process is divided into two types, namely acetogenic bacteria and methanogenic bacteria which have their own characteristics in optimal pH operating conditions. Two-stage anaerobic biodigester system can create optimal operating conditions for each bacteria, so that the production and quality of biogas can be improved. The anaerobic biodigester used for this research consists of 100 liters of acetogenesis reactor and 300 liters of methanogenesis reactor that were operated in batch method. Biogas production requires raw materials that function as substrate (provider of nutrient for microorganisms) and bioactivator (source of microorganisms). Substrate used in this research was tofu liquid waste while bioaktivator used was cow dung with ratio of 15% : 85%. Feeding of raw materials from biodigester acetogenesis to biodigester methanogenesis was conducted when the pH of acetogenesis biodegester was in the range of 5-5.5. The purpose of this research was to determine the quality improvement of methane gas in anaerobic two-stage process during normal load and shock load toward the resulting product. The normal load was conducted at hydraulic retention time (HRT) of 10 days while the shock load was conducted at ½ hydraulic retention time (HRT) of normal load that is 5 days. The result showed that the quality of methane gas decreased after the shock load from 69.86% to 46.03%. However, there was an increase of quality of methane gas in run 2 to the highest percentage of methane gas composition that is 75.24%. There was an increase in the quality of tofu liquid waste after a two-stage anaerobic treatment during normal load and shock load. It is shown by the decline in the value of COD which reached 77.78% during normal load and decline in the value of COD which reached 75% during shock load. Shock loads caused the accumulation of volatile fatty acid (VFA) in methanogenesis biodegester in the form of propionic acid and acetic acid. Keywords: biogas, two-stage anaerobic biodigester, tofu liquid waste, cow dung bioactivator, normal load, shock load.

http://digilib.polban.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptppolban-gdl-afiekmauli-9764